bilgisayar tarihi

1. BİLGİSAYAR TARİHİ
1.1. GENEL BİLGİSAYAR BİLGİLERİ
Günümüzde çevremize ve bilgisayar ile ilgili çeşitli kaynaklara bir göz attığımızda, eski Atari ve Amiga
bilgisayarlardan ve Intel 8088 veya 286 işlemcisi kullanan bilgisayarlardan tutun da Intel Pentium,
Pentium II, Power PC veya Digital Alpha işlemcili modern kişisel bilgisayarlara ve hatta Silicon
Graphics gibi özel olarak grafik için dizayn edilenlere ve Cry gibi süper bilgisayarlara kadar çok farklı
özellikte ve işlem gücünde bilgisayarlar görmekteyiz. Bununla birlikte, aralarında performans farkları
olsa da bütün modern bilgisayarlar, aynı şekilde dizayn edilmişlerdir ve dolayısı ile benzeri şekilde
çalışırlar.
Basit bir şekilde tanımlamak gerekirse, bilgisayarlar dış kaynaklardan girdi (input) olarak veriler
(data) alırlar, verileri işlemden (process) geçirirler, ve sonuçları çıktı (output) olarak verirler.
Veriler, bilgisayarda saklanabilen yazılar, diyagramlar, sayılar, semboller, grafik görüntüler,
hareketli video görüntüler ve sesin tümüne verilen genel bir isimdir. Veriler, klavye, fare (mouse),
tarayıcı (scanner) ve sayısallaştırıcı (digitiser) gibi çeşitli girdi araçları (input devices) kullanılarak
bilgisayara girilir. Çıktı araçları (output devices) da çeşitlidir; yazıcı (printer), ekran (monitör) gibi.
Bütün bu işlemleri yürütmek için yazılımlardan yararlanılır.
Bilgisayarın genel bir tanımını yapmak gerekirse:
“Bilgisayar (computer), yazılımlar aracılığıyla kendisine verilen komutlar çerçevesinde, aritmetik
ve mantıksal işlemleri çok hızlı bir şekilde yapabilen, bilgileri depolayan, gerektiğinde bu
bilgilerden istenen kriterlere uyan bölümlerini ekran ve/veya yazıcı yoluyla kullanıcıya sağlayan,
büyük kısmı elektronik ve bir kısmı da mekanik olan bir aygıttır.”
Bilgisayarlarda merkezi işlem ünitesi, girdi ve çıktı aygıtlarının tümü, donanım (hardware) olarak
adlandırılır. Bunlar, her biri kendi içlerinde entegre bir grup modüler parçalardan meydana
gelmektedir. Donanımı oluşturan parçalardan bir bölümü çeşitli verileri depolamakta (storage)
kullanılırken, diğer bir bölümü ise bu verileri işlemden geçirerek anlamlı sonuçların ortaya
çıkması (processing) görevini üstlenmektedirler. Depolama için kullanılan aygıtlar genelde
mekanik ve elektronik, işlem için kullanılan donanım elemanları ise elektroniktir.
Bilgisayarın donanımı üzerindeki işlemlerin mantığı ise, program (software) adı verilen yazılımlar
ile yürütülmektedir. Programlar, belirli bir mantık üzerine kurulu komut dizileri aracılığı ile
kullanıcının çeşitli işlemler üzerindeki kontrolünü ve dolaysı ile donanımdan gereği gibi
yararlanabilmesini sağlarlar. Diğer bir deyişle program, insan ile donanımı oluşturan makine
arasında iletişimi sağlayan bir aracı görevini üstlenir ve böylece kullanıcının donanımı
denetleyerek istediği işlemleri yapabilmesine olanak sağlar. Program, bu tür yazılımlara verilen
genel bir addır.
1.2. BİLGİSAYAR DÜNYASINDAKİ GELİŞMELER
Günümüzde mikro elektronik teknolojisindeki büyük gelişmeler sonucunda bilgisayarların birim
zaman içinde işlem yapabilme güçleri müthiş derecede artmıştır. Öyle ki, artık ev
bilgisayarlarımızda bile gerçek zamanlı animasyonlar, simülasyonlar yapabilir, internet üzerinden
video konferanslara katılabilir, bilgisayarın yanına yerleştirdiğimiz bir kamera ile haberleştiğimiz
kişiyi görebilir, TV ve videodan elde ettiğimiz görüntüler üzerinde oynayabilir hale geldik. Özel
amaçlar için üretilmiş Silicon Graphics gibi çok güçlü bilgisayarlarla ise çok daha müthişini
yapabilmekteyiz. Grafik işlemleri için özel tasarlanmış yeni donanım ve yazılımlar, sinema
karakterlerini, mekanları, eşya ve hayvanları aslından ayırt edilemeyecek bir şekilde bilgisayar
ortamında canlandırarak ve yer yer de gerçek hayat görüntüleri ile karıştırarak, bizi inanılması
güç hayal dünyalarına, sanal (virtual) bir dünyaya sürükleyip götürebilmektedir.
1.3. BİLGİSAYAR VE İNSAN
Bu aşamada cevaplamamız gereken çok önemli bir soru belirmektedir; “bunu bilgisayarın insan
zekasını geçiyor olması şeklinde değerlendirebilir miyiz?” Bilgisayarın insandan üstün olabileceği
fikri, bilim kurgu filmlerinde sıkça işlenen bir temadır ve bir çoklarımız için gelecekte bizi
bekleyen bir kabus anlamı taşımaktadır. Geçen sene bu zamanLar, ünlü satranç ustası Kasparov
ile IBM tarafından üretilen ve bu şirket için çalışan bir ekip tarafından programlanan Deep Blue
adlı bilgisayar arasındaki satranç maçı, dünya gündemini uzun bir süre işgal etmişti. Bu maç
aslında dizayn ve veri-işlem yöntemi olarak birbirlerinden çok farklı iki gücün karşılaşmasıydı: bir
tarafta o güne kadar oynanmış bütün satranç oyunlarının bütün hamlelerini ve karşı hamlelerini
hafızasında tutarak insan beyninden çok daha büyük hızlarda pozisyon hesaplama yeteneğine
sahip olan ancak zekadan, bilinçten ve ifadeden tümüyle yoksun bir makine; diğer tarafta ise bir
bilgisayar için hayal edilemiyecek büyüklükte belleği bünyesinde barındırma gücüne sahip
trilyona yakın beyin hücresinin komplek bağlarla birbirine bağlandığı bir işlemciye ve son derece
yaratıcı bir zekaya ve bilince sahip olan, o makineyi de dizayn etme potansiyelini kendinde
barındıran ancak bilgisayardan çok daha yavaş hesaplama yeteneği bulunan bir insan.
Kasparov bu kez kaybetti, ancak Deep Blue’nun zaferi, mikro işlem teknolojisindeki saniyede
işlem sayısındaki büyük gelişmeler, programcıların karşılaşmaya ait bilgileri bilgisayarın hafızasına
öncekine nazaran çok daha iyi yüklemeleri ve en önemlisi programlarının mantığındaki hataları
(bugs) azaltmaları nedeniyleydi. Kasparov aslında, makine aracılığı ile o güne kadar oynanmış
birçok oyunlardan veri derleyip kopya çeken programcılara karşı maç yapmıştı. Önceki oyunlarda
oynamış bütün ustaların deneyimlerine karşı. Yani, bu maçta insan zekası dolaylı yollardan yine
insan zekası ile karşılaşmıştı. Bu, karmaşık aritmetik işlemlerde, en basitinden karekök almada,
zekası olmayan bir hesap makinesi ile yarışıp sonunda kendimizi ona karşı yenilmiş hissetmeye
benzetilebilir.
Benzeri bir olay, Deep Blue’nun atalarından bir bilgisayarın, zamanının dama şampiyonuna karşı
her maçı kazanmasıdır. Yenilmez olabilmek için bilgisayarın aynı anda 1018 pozisyonu belleğinde
tutması yeterli olmaktadır. Ancak hafızada tutulacak bilgi haçmi arttıkça, insan dehasının
üstünlüğü hemen ortaya çıkmaktadır. 19x19’luk tablada oynanan bir Japon oyunu olan Go’da
mutlak şampiyon olabilmek için, bilgisayarın 10172 hamleyi aynı anda belleğinde tutması
gerekmektedir. Bu oyunda bilgisayar şimdiye kadar amatörleri bile yenmeyi pek başaramamıştır.
İnsan zekası, bilinci ve yaratıcı gücünün farklılığı ve özgünlüğü burada ortaya çıkmaktadır.
Görüleceği üzere bilgisayar bugünkü haliyle, bazı bilim kurgu filmlerinde canlandırıldığı gibi dünya
üzerindeki her şeyi bilen, çözen, insandan daha zeki ve yaratıcı olmaya aday bir makine olmaktan
çok uzaktır. Yapay zeka üzerinde yıllardır süregiden çalışmalar, yazılım ve donanım dünyasındaki
baş döndürücü gelişmelere karşın pek az ürün verebilmiştir. Sonuçta bilgisayarların insandan
üstün ya da ona eş olabileceğini düşünenler yanılmaktadırlar. Bilgisayar denen makine bugünkü
şekliyle, sadece bazı işleri insandan daha hızlı yapabilme özelliğine sahiptir. Bu aynı zamanda
bilgisayarların varlık nedenidir; bizden çok daha hızlı hesaplayabilme özelliklerinden yararlanarak
onları işlerimizi hızlandırmada ve kolaylaştırmada kullanmaktayız.
Bilgisayarın sınırı; bilgisayar ile etkileşimde olan tek obje olan ve onu tasarımlayan insanın
kendisidir. Bilgisayara sınır koyan şey ise, insanın bilişsel (cognitive) işlevleridir, yani duygular
dışında kalan tüm yüksek düzeyli beyin işlevleridir. Ancak şunu da gözden uzak tutmamak gerekir
ki, o müthiş insan dehasının gelecekte yapay zeka içerebilecek bir takım maddeler üretmesi ve
onları çeşitli amaçlar için kullanması da olanak dahilindedir. Bu satırları okuduğunuz sırada bile
dünyanın çeşitli araştırma laboratuarı ve üniversitelerindeki araştırmacıların, günümüzün silikon
bazlı bilgisayar teknolojisine alternatif bir takım yeni teknolojiler (polimer, organik maddeler ile
işlemci üretimi, anakart üzerinde elektrik yerine ışın ile veri iletimi vb) geliştirme çalışmaları
devam etmektedir.
1.4. BİLGİSAYARIN YAŞANTIMIZDAKİ ÖNEMİ
Teknolojide ve buna paralel olarak bilgi iletişim hızındaki büyük gelişmeler, bilgisayarların
yaşamımızdaki önemini her geçen gün daha da arttırmaktadır. Büyük bir hızla gelişen mikroişlemci ve elektronik aygıt üretim teknolojisi, eskiden sadece özel araştırma laboratuarlarının
sahip olabildiği potansiyelde ve güçteki bilgisayarları uygun fiyatlar ile günlük kullanımımıza
sunmakta, her geçen gün yeni ve daha güçlü modeller üreterek fiyatların sürekli düşmesine ve bu
alanda dünyadaki en hareketli pazarlardan birisinin oluşmasına neden olmaktadır. Günümüz
fiyatları ile güçlü bir bilgisayar, neredeyse evimizdeki herhangi bir beyaz eşya fiyatına
alınabilmektedir ve bu fiyatlar da her geçen gün düşmektedir. Yakın zamanda beyaz eşya satan
bazı şirketlerin de bilgisayar sektörüne girmeleri dikkat çekicidir. Pek yakın bir gelecekte
bilgisayar ile televizyon birleşerek, çok güçlü bir multimedia aracı haline dönüşeceklerdir. Dünya
yazılım devi Microsoft’un bu konuda büyük plan ve yatırımları bulunmaktadır. Başka bir deyişle,
yakın bir gelecekte televizyon setimizi açtığımızda, televizyon şirketlerinin arşivlerinde
hizmetimize sundukları, film, belgesel, haber gibi bilgilere etkileşimli (interactive) olarak
ulaşabilecek, onları kendi istediğimiz an izleyebileceğiz ve aynı ekran yardımı ile görüntülü
telefon görüşmelerimizi yapabileceğiz ve hatta yolculuk yapmaya gerek kalmaksızın dünyanın
birçok farklı ülkesinden kişilerle internet ağı üzerinden toplantılar (net meeting) yapabileceğiz.
Bazı sektörlerde işe gitmek bile tarihe karışacak; günümüzde şimdiden bazı Avrupa ülkelerinde
bilgisayarlarını network ile şirketlerine bağlayıp çalışmalarını kendi evlerinden yürütenler
bulunmaktadır ve sayıları giderek artmaktadır. Yakın geleceğin multimedia seti aracılığı ile
internete bağlanarak terabyte’lar (bin gigabyte) hacmindeki bilgiye bir hamlede ulaşma gücüne
de sahip olabileceğiz, korkunç hacimlerdeki verilerden verdiğimiz kriterlere uygun olanlarını
büyük bir hızla ayırıp işlemden geçirerek bilimsel veya ticari çalışmalarımızda kullanabileceğiz.
Şimdiye kadar anlatılan konulardan önemli bir gerçek ortaya çıkmaktadır: her ne konuda
çalışırsak çalışalım, ister ülke ölçeğinde isterse kişisel bazda olsun, eğer teknolojik gelişmeleri
izlemede ve özellikle bilgi teknolojisinde (IT: Information Technology) geride kalırsak, koşulları ve
kuralları hızla değişen yeni dünyada yerimizi almakta ve korumakta zorluk çekeceğimiz ortadadır.
Böylesi bir durumda gelecek kuşakla bizim aramızda oluşacak fark, bizlerle önceki kuşaklar
arasında olan farktan çok daha fazla olacaktır. Kaba bir benzetmeyle yaşadığımız modern çağda
kendimizi bir mağara adamı kadar üretimsiz ve çevremiz üzerinde kontrolden yoksun hissetmek
istemiyorsak, bilgi teknolojisinde devam etmekte olan gelişmeleri izlemeliyiz. Bölümümüz de
geçen öğretim yılının ikinci yarısından beri internet’e bağlanmış bulunmaktadır. Zaman içinde siz
öğrencilerimizin de internet hizmetinden yararlanabileceği düzenlemeler üzerinde
çalışılmaktadır. Internet aracılığı ile daha şimdiden çoğumuzun hayal bile edemeyeceği hacimde
her konudaki bilgiye ulaşabilme olanağına sahibiz.
1.5. BİLGİSAYARIN TARİHİ
İnsan oğlunun hesaplama ve sıralama işlerinde kolaylık sağlamak için alet kullanmaya başlaması
1600’lü yıllara kadar gider. 1642 yılında Fransız Blaise Pascal, vergi dairesinde hesap memuru
olarak çalışan babasının işlerini kolaylaştırmak için eldeleri hesaba katarak toplama ve çıkarma
işlemlerini yapabilen ilk makineyi geliştirdi. İkili sayı siastemine göre çalışan bu makinenin en
büyük eksikliği, işlem sıralarının kullanıcı tarafından belirtilmesiydi. Daha sonra Alman Gottfried
Wilhelm Leibniz, Pascal’ın toplama makinasını daha da geliştirerek, çarpma, bölme ve karekök
alma işlemlerini de yapabilen bir makine geliştirdi. Leibniz çarkı olarak bilinen bu makine, ticari
alanda kullanılan ilk önemli hesap makinesidir.
1801 yılında Fransız Joseph Marie Jacquard, delikli kartlar kullanarak otomatik dokuma
tezgahında desen ve renk ayrımları yapan bir makine geliştirmiştir.
Mekanik hesap sisteminde ilk belirgin gelişmeleri başlatan ve bugün bilgisayarın babası olarak
adlandırılan kişi, bir kaşif ve matematikçi olan İngiliz Charles Babbage’dır. Babbage, eşitliklerin
çözümü için el yapımı matematik tablolarını bulduktan sonra, asıl amacı olan matematiksel
işlemleri yapan bir makine tasarımlamak üzere girişimlere başladı. Fark makinesi adı verdiği bir
mekanik model oluşturdu. Bu makineler bilgileri komutlar dizisi halinde iletmekte ve daha
önceden yapılmış bir programa göre hesaplamalar yapabilmekteydi. Babbage daha sonra “aralık
makinesi” adını verdiği ve birçok hesap işlemini bir arada yapabileceğini umduğu bir makine
üzerinde çalıştı. Ancak her iki çalışması da yarıda kaldı. Babbage’ın bu çalışmaları, bilgisayarın
önceki satırlarda değinilen bazı özelliklerini ortaya çıkarmıştır:
• bilgi giriş aygıtı
• işlenmek üzere beklemekte olan bilgileri tutacak bir depolama
• bilgileri işleyen bir hesap makinesi
• işleri yönlendirecek bir kontrol aygıtı
• bir çıkış aygıtı
Daha sonra bir istatistikçi olan Herman Hollerith, 1890 ABD nüfus sayımının değerlendirilmesinde
işlemlere hız kazandırmak üzere cetvel hazırlama makinesi geliştirmiştir. Bu makine ile delikli
kartlar ilk kez kullanıldı ve büyük başarı elde edildi. Daha sonraki dönemde 1970’li yıllara kadar
kullanılan bu kartlara Hollerith kartları adı verildi. Babbage makinesinde mekanik gücü
kullanmayı tasarlamışken, Hollerith elektrik enerjisini kullanmıştır. Hollerith, 1924 yılında
Uluslararası İş Makineleri (International Business Machine) adlı ya da günümüzde kısaltması ile
IBM olarak bilinen bilgisayar şirketini kurdu. İlk elektronik bilgisayar ise 1945 yılında ABD’de
askeri amaçlar için üretilen ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) dır. Bu ilk
makine çok büyük miktarda ısı yaydığı için özel soğutma sistemine gerek duyuyordu. Ağırlığı 30
2
ton olan bu makinede 18.000 adet radyo lambası kullanılmıştı. Makine 139 m yer kaplıyordu.
1959 yılına kadar yapılan birkaç makine, ABD ve İngiltere’de bilimsel amaçlarla kullanılmaya
başlanmıştır. Bilgisayarların tarihçesini, bilgisayar teknolojisindeki atılımlara göre başlıca dört
evrede inceleyebiliriz.
1.5.1. BİRİNCİ KUŞAK BİLGİSAYARLAR (1951-1958)
Bu kuşak bilgisayarları, devrelerinde radyo lambalarının kullanıldığı büyük, ağır, hantal, müthiş
enerji tüketen, maliyetleri astronomik, aşırı ısı üreten, bunlara karşılık çok az iş üreten aygıtlardı.
Bunların diğer bir dezavantajları da, programlarda kullanılan dilin İngilizce gibi yaygın bir dil
olmayıp, sayıların kullanıldığı makine dili (assembler) olmasıydı. Bu ilk makineler bu nedenle, veri
işlem uygulamalarından ziyade bilimsel ve mühendislik hesaplamalarında kullanılmışlardır.
UNIVAC (Universal Automatic Computer) ve EDVAC, birinci kuşağa örnek verilebilir.
1.5.2. İKİNCİ KUŞAK BİLGİSAYARLAR (1959-1964)
Bu kuşak bilgisayarlarda lambaların yerini, kaşifine Nobel ödülü kazandıran transistörler almıştır.
Transistörlerin çok az yer kaplaması, ısınma süresi gerektirmemesi, daha az enerji harcaması, hızlı
ve güvenli olması, radyo lambalarına göre en önemli avantajlarındandı. Bu kuşağın
bilgisayarlarının öncekilere göre çok daha hafif olmaları ve az ısı üretmeleri maliyetlerinin de
düşmesine neden oldu. Yazılım alanında ise sembolik dil, makine dilinin yerini aldı. 1954 yılında
Fortran ve 1959 yılında Cobol dillerinin geliştirilmesi sonucunda insan-makina arasındaki iletişim
çok daha kolaylaştı. Bu dönemin önemli bir diğer özelliği ise, manyetik diskli sabit belleklerin yani
hard disklerin ilk örneklerinin geliştirilmesi idi.
1.5.3. ÜÇÜNCÜ KUŞAK BİLGİSAYARLAR (1965-1970)
Bu dönem bilgisayarlarında transistörler yerlerini tümleşik (entegre) devrelere bıraktılar. Çok
sayıda yarı iletken elemanı (transistör) içeren tümleşik devreler, yarı iletken özelliklerinin
üstünlüğü nedeniyle silikon malzemesinden yapıldılar. Bu devreler çok daha az yer kaplamaları,
az güç tüketmeleri, düşük maliyetle üretilebilmeleri, güvenli olmaları ve ısı problemi
göstermemeleri nedeniyle tercih edildiler. Üçüncü kuşakta yazılım alanında da büyük gelişmeler
yaşandı. Birden fazla programın aynı zaman diliminde çalışmasına, zaman paylaşımına
(multitasking) ve terminaller arasında doğrudan bağlantı kurulabilmesine olanak sağlamaları,
özellikle bankacılık alanında önemli gelişmelere neden olmuştur. Bu kuşaktaki bilgisayarlar
arasında artık mikrobilgisayarlar da yer almaya başlamışlardı. Bu bilgisayarlar, daha hafif, küçük
ve ucuz olmaları nedeniyle orta ve küçük ölçekli işletmelerde kullanım alanı kazandılar. IBM’in o
dönem ürettiği IBM-360 bu tür bilgisayarlara iyi bir örnek olarak gösterilebilir.
1.5.4. DÖRDÜNCÜ KUŞAK BİLGİSAYARLAR (1971-günümüz)
Teknoloji olarak üçüncü kuşağın devamı olan bu dönemde, mikro işlemciler konusunda büyük
gelişmeler yaşanmıştır. Bu dönem bilgisayarları zaman içinde giderek daha büyük giriş/çıkış
(input/output: I/O) kazanırlarken, güvenilirlikleri ve hızları artmış ve fiyatları da önemli oranda
düşmüştür. Böylece, bütün alanlarda yaygınca kullanılır hale gelmişlerdir. Çoklu programlama ve
işlem, yüksek düzeyli programlama dillerinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Modern
bilgisayarların hızları nanosaniyeler (saniyenin milyarda biri) mertebesine kadar yükselmiştir.